加速器高度化チーム

RI ビームファクトリー（RIBF）加速器の高度化の鍵となるハードウェアの開発を行っています。現在は、主にRIBF加速器の加速過程で、イオンの電荷数を増やし効率的な加速を実施する為に必要不可欠な、荷電変換装置の開発を行っています。この荷電変換装置は、特にウランイオンの様に非常に重い原子核イオンを大強度で加速する際に問題となってきます。これまでは、炭素膜を使用しており、ビーム強度が増えると共に、その寿命が短くなる事が問題となり、逆にそれによりビーム電流強度が制限されていました。現在我々は、ヘリウムや水素などの低原子番号の気体の荷電変換装置の開発をおこなっています。ガスストリッパーは前述の様な寿命の問題はありませんが、固体中の密度効果が期待出来ない為低い電荷しかえる事が出来ませんでした。我々の最近の研究により、低原子番号の気体であればイオンがストリッパー中の電子を捕獲する過程が抑えられるため、炭素膜並みの高い価数が得られる事が解り、現在その実機を開発中です。また、世界初の超伝導リングサイクロトロンの高度化も実施しています。

研究テーマ

• 大強度ビーム用チャージストリッパーの開発（膜、低原子番号気体）
• 超伝導リングサイクロトロンの高度化
• サイクロトロンにおけるビーム取出（入射）用静電ディフレクター（インフレクター）ディフレクターの保守、開発

主要論文

1. Ohnishi, J., Nakagawa, T., Higurashi, Y., Okuno, H., Kusaka, K., Goto, A.:
   "Construction and test of the superconducting coils for RIKEN SC-ECR ion source"
   Proc. of the 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC 2008), Genoa, Italy, 2008, p433-435
2. Ohnishi, J., Okuno, H., Fukunishi, Yamada, K., Goto, A., Yano, Y.:
   "The magnetic field of the superconducting ring cyclotron"
   Proc. the 18th International Conference on Cyclotrons and Their Applications, Giardini Naxos, Italy, 2007, p429-431
3. Kuboki, H, Okuno, S. Yokouchi, H., Hasebe, Kishida, T., Fukunishi, N., Kamigaito, O., Goto, A., Kase, M., Yano, Y.:
   "Charge-state distribution measurements of 238U and 136Xe at 11 MeV/nucleon using gas charge stripper"
   Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams 13, 093501 (2010)
4. Hasebe, H., Okuno, H., Kuboki, H., Ryuto, H., Fukunishi, N., Kamigaito, O., Goto, A., Kase, M., Yano, Y.:
   "Development of long-life carbon stripper foils for uranium ion beams"
   Proc. of the 24th world conference of the INTDS, Caen, France, 2008, in print.
5. Hasebe, H., Ryuto, H., Fukunishi, N., Goto, A., Kase, M., Yano, Y.
   "Polymer coating method developed for carbon stripper foils"
   Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A590 (2008) p13-17
6. Imao, H., Okuno, H., Kuboki, H., Yokouchi, S., Fkunishi, Kamigaito, O., Hasebe, H., Watanabe, T., Watanabe, Kase, M., Yano, Y.:
   "Charge stripping of 238U ion beam by helium gas stripper"
   Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams 15, 123501 (2012)
7. Okuno, H., Fkunishi, N., Goto, A., Hasebe, H., Imao, H., Kamigaito, O., Kase, M., Kuboki, H., Yano, Y. S. Yokouch, and A. Herschcovitch:
   "Low-Z Gas stripper as an alternative to carbon foils the acceleration of high-power uranium beams"
   Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams 14, 033503 (2011)
8. Okuno, H., Fukunishi, N., Fujinawa, T., Higurashi, Y., Ikezawa, E., Kamigaito, O., Kase, M., Nakagawa, T., Ohnhishi, J., Sato, Y., Yano, Y., Ostroumov, P.:
   "Heavy Ion Accelerators for RIKEN RI Beam Factory and Upgrade Plans"
   Proc. of the 42nd ICFA Advanced Beam Dynamics Workshop on High-Intensity, High-Brightness Hadron Beams, Nashville USA, (2008) 416
9. Okuno, H., Adelmann, A., Yang, J.:
   "Possibility of Roud Beam Formation in RIBF Cyclotrons"
   Proc. of ICAP'09 San Francisco, Sept., 2009
10. Okuno, H., Yamada, K., Ohnishi, J., Fukunishi, N., Ikegami, K., Maie, T., Hasebe, H., Kamigaito, O., Sakamoto, N., Kumagai, K., Yokouchi, S., Kase, M., Goto, A., Yano, Y.:
    "Commissioning of the Superconducting Ring Cyclotron for the RIKEN RI Beam Factory"
    IEEE Trans. Appl. Supercond., 18 (2008) 226